Решение уравнения линейной заменой
сводится к решению
неполного уравнения
.
Решение неполного уравнения будем искать в виде , где
. Подставим это выражение в многочлен третьей степени:
и зададим дополнительное условие на
и
:
.
В результате мы получим систему
, (1)
которая обладает тем свойством, что если пара чисел является ее решением,
то
является решением
неполного уравнения. Верно и обратное: если
является корнем
неполного уравнения, то найдется такая пара чисел
, что
и
удовлетворяют системе
(1).
Преобразуем второе уравнение так, чтобы в нем фигурировали
третьи степени и
:
.
(2)
У этой системы есть посторонние
корни по сравнению с системой (1) и мы должны будем оставить только те и
, которые удовлетворяют условию
.
Введем обозначения и перепишем нашу
систему с новыми неизвестными:
(3)
Решение этой системы сводится к
решению квадратного уравнения относительно :
или
.
Находим дискриминант:
.
Корни квадратного уравнения:
,
.
В виду симметричности
рассматриваемых систем, симметричности формул для и
, и поскольку нас интересуют не сами решения системы (1), а
суммы чисел, составляющих пары, оставим только одно из двух решений системы
(3):
,
.
Вернемся к решению системы (2).
,
.
Теперь для того чтобы решить
систему (1), т.е. соблюсти условие , можно поступить следующим образом. Пусть
- любое значение корня
третьей степени, вычисляемое по формуле для
, а
. Положим
,
и соответственно
,
.
Теперь легко заметить, что пары
и
, имеющие одинаковые индексы,
и только они удовлетворяют условию
.
Итак, система (1) имеет три (с точностью до симметрии в парах) решения. Мы получили три корня неполного уравнения:
,
и
.
Условно решение неполного кубического уравнения можно записать в виде формулы (формула Кардано):
.